柔性電子紙部件、電子紙顯示屏及柔性電子紙膜片的制作方法

本實用新型涉及顯示器件領域，尤其涉及一種柔性電子紙部件、電子紙顯示屏及柔性電子紙膜片。

背景技術：

電子紙是一種像紙一樣薄、柔軟和可擦寫的顯示器，近年來在電子閱讀器和價格牌上獲得越來越廣泛的應用。現有的電子紙顯示屏，普遍采用ITO(銦錫氧化物)導電薄膜作為導電層。但是，ITO導電薄膜的可撓性不是很好，經常卷曲容易損壞。為此，相關技術采用石墨烯薄膜來作為電子紙的導電層，但是石墨烯薄膜與電泳顯示層的結合強度不高，因此經常卷曲的情形下也容易損壞。

技術實現要素：

基于現有技術的不足，本實用新型需要解決的技術問題是提供一種柔性電子紙部件、電子紙顯示屏及柔性電子紙膜片。

本實用新型實施例一方面提供一種柔性電子紙部件，其包括透明基板、透明導電薄膜和緩沖層，所述透明基板層疊連接在所述透明導電薄膜的外側，所述緩沖層層疊連接在所述透明導電薄膜的內側，所述透明導電薄膜由石墨烯制成，所述緩沖層為柔性透明導電高分子聚合物。

優選地，所述緩沖層是聚氨酯化合物、丙烯酸化合物、環氧化合物的聚合物或共聚物。

優選地，所述緩沖層滿足下述條件的至少其一：體積電阻率≥1*10E-10Ω.cm，玻璃化轉化溫度Tg≤-40℃，透光率≥94％，成膜后表面能小于60mN/m。

優選地，所述緩沖層的厚度5um≤t≤25um。

優選地，所述柔性電子紙部件還包括防水層，所述防水層層疊連接在所述透明基板的外側，或者所述防水層夾持在所述透明基板與所述透明導電薄膜之間。

優選地，所述柔性電子紙部件還包括防水層和過渡層，所述透明基板、防水層、過渡層、透明導電薄膜和緩沖層由外至內依次層疊連接。

優選地，所述防水層為二氧化硅或三氧化二鋁。

優選地，所述過渡層是聚氨酯化合物、丙烯酸化合物、環氧化合物的聚合物或共聚物。

本實用新型實施例另一方面提供一種柔性電子紙膜片，其包括上述任一實施例所述的柔性電子紙部件，還包括電泳顯示層，所述透明導電薄膜、緩沖層和電泳顯示層由外至內依次層疊連接，所述電泳顯示層包括多個顯示微單元，每個顯示微單元包括溶液及懸浮于溶液中的電泳粒子。

本實用新型實施例再一方面提供一種電子紙顯示屏，其包括驅動底板和上述任意實施例所述的柔性電子紙膜片，所述透明導電薄膜、緩沖層、電泳顯示層和驅動底板由外至內依次層疊連接，所述驅動底板和所述透明導電薄膜用于在所述電泳顯示層的兩端施加電壓信號。

當柔性電子紙部件應用到電子紙顯示屏時，緩沖層會與電泳顯示層連接，由于緩沖層是由柔性透明導電高分子聚合物制成的，因此其與石墨烯制成的透明導電薄膜以及電泳顯示層均具有較高的結合強度，從而使電子紙顯示屏在卷曲時不容易損壞。

下面結合附圖詳細說明本實用新型,其作為本說明書的一部分,通過實施例來說明本實用新型的原理，本實用新型的其他方面、特征及其優點通過該詳細說明將會變得一目了然。

附圖說明

圖1至圖4為本實用新型柔性電子紙部件的四個實施例的結構示意圖。

圖5至圖7為本實用新型電子紙顯示屏的三個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的實用新型目的、技術方案及其技術效果更加清晰，以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本實用新型，并非為了限定本實用新型。

請參考圖1至圖4，本實用新型實施例提供一種柔性電子紙部件，其包括透明基板13、透明導電薄膜12和緩沖層11，透明基板13層疊在透明導電薄膜12的外側，緩沖層11層疊連接在透明導電薄膜12的內側，透明導電薄膜12由石墨烯制成，緩沖層11為柔性透明導電高分子聚合物，透明基板13可以由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚酰亞胺(PI)等材料制成。制造時，可以先在透明基板13上制作透明導電薄膜12，然后再在透明導電薄膜12上制作緩沖層11。需要說明的是，本實用新型所指的內和外，是指以該柔性電子紙部件應用到電子紙顯示屏時的位置關系為參考，請見圖5至圖7，以驅動底板30為內，從底板30往透明導電薄膜12方向為由內至外。當柔性電子紙部件應用到電子紙顯示屏時，緩沖層11會與電泳顯示層20連接，由于緩沖層11是由柔性透明導電高分子聚合物制成的，因此其與石墨烯制成的透明導電薄膜12以及電泳顯示層20均具有較高的結合強度，從而使電子紙顯示屏在卷曲時不容易損壞。

在一些優選實施例中，緩沖層11是聚氨酯化合物、丙烯酸化合物、環氧化合物的聚合物或共聚物，也即緩沖層11可以是聚氨酯化合物、丙烯酸化合物、環氧化合物其中之一的聚合物，也可以是其中兩者或三者的共聚物。這些材料與石墨烯及電泳顯示層20具有較高的結合強度。

優選地，緩沖層11滿足下述條件的至少其一：體積電阻率≥1*10E-10Ω.cm，玻璃化轉化溫度Tg≤-40℃，透光率≥94％，成膜后表面能小于60mN/m，其中體積電阻率涉及緩沖層11的導電性能，玻璃化轉化溫度涉及緩沖層11的撓曲性能，透光率涉及緩沖層11的透光性能，表面能的大小則會影響緩沖層11和透明導電薄膜12的結合強度。較優的情形下，緩沖層11滿足該四個條件。

在一優選實施例中，緩沖層11的厚度5um≤t≤25um。

請參考圖2至圖4，在一些優選實施例中，柔性電子紙部件還包括防水層14，用于防止水從外面滲到電泳顯示層20。請參考圖4，在一些實施方式中，防水層14層疊連接在透明基板13的外側，具體來說，在制造時，在透明基板13外側涂覆一層防水材料，固化后形成該防水層14。請參考圖2和圖3，在另一些實施方式中，防水層14則夾持在透明基板13與透明導電薄膜12之間，制造時，先在透明基板13上涂覆一層防水材料，固化后形成該防水層14，然后再在防水層14上制作透明導電薄膜12。防水層14優選地采用二氧化硅或三氧化二鋁制成。

請參考圖3，在一些優選實施例中，柔性電子紙部件還包括防水層14和過渡層15，透明基板13、防水層14、過渡層15、透明導電薄膜12和緩沖層11由外至內依次層疊連接。防水層14用于防止水從外面滲到電泳顯示層20，過渡層15則用于連接防水層14和透明導電薄膜12，使過渡層15與防水層14和透明導電薄膜12之間均具有較好的結合強度，從而使柔性電子紙部件不易破損。防水層14的制造方法可以參考上面的實施例。防水層14優選地采用二氧化硅或三氧化二鋁制成，過渡層15則優選地是聚氨酯化合物、丙烯酸化合物、環氧化合物的聚合物或共聚物。

請參考圖5至圖7，本實用新型實施例還提供一種柔性電子紙膜片，其包括上述任意實施例所述的柔性電子紙部件，還包括電泳顯示層20。透明導電薄膜12、緩沖層11和電泳顯示層20由外至內依次層疊，電泳顯示層20包括多個顯示微單元21，每個顯示微單元21包括溶液及懸浮于溶液中的電泳粒子。顯示微單元21可以是粒徑在幾微米至幾百微米的微膠囊或微杯。電泳顯示層20的結構、材料和制造方法可參考中國專利CN103091926A中的光電介質或中國專利CN1764861A中的電光學層的結構、材料和制造方法。

上述柔性電子紙膜片可采用下述方法制造，該制造方法包括如下步驟：

在透明基板13上制作透明導電薄膜12；在一種優選實施方式中，可先在基底上用化學氣相沉積法或物理氣相沉積法生長石墨烯材料的透明導電薄膜12，再從基底上剝離透明導電薄膜12，然后轉移到透明基板13上并固定；

在透明導電薄膜12上涂覆一層緩沖層11；

在緩沖層11上涂布電子墨水，電子墨水由水、膠黏劑、分散劑、增稠劑和多個顯示微單元21混合攪拌而成；電子墨水的成分和制備方法具體可以參考CN101738814A、CN103834285A、CN104073109A等中國專利中電泳顯示涂布液的成分和制備方法。

將電子墨水烘干，形成電泳顯示層20。

請參考圖5至圖7，本實用新型實施例還提供一種電子紙顯示屏，其包括上述任意實施例所述的柔性電子紙膜片，還包括驅動底板30，透明導電薄膜12、緩沖層11、電泳顯示層20和驅動底板30由外至內依次層疊連接。電泳顯示層20包括多個顯示微單元21，每個顯示微單元21包括溶液及懸浮于溶液中的電泳粒子。驅動底板30優選地可以為柔性薄膜晶體管(Thin Film Transistor，TFT)底板。驅動底板30和透明導電薄膜12用于在電泳顯示層20的兩端施加電壓信號。驅動底板30上具有驅動電路，驅動底板30和透明導電薄膜12均連接電路，通過控制器控制驅動底板30上的電壓信號，來控制電泳顯示層20顯示不同的顏色。

以上所揭露的僅為本實用新型的較佳實施例而已,當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍,因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化,仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。